Electrónica de pantalla de cristal líquido

Pantallas nemáticas superenrolladas

A principios de la década de 1980 se descubrió que aumentar el ángulo de giro de una celda de cristal líquido a aproximadamente 180–270 ° (siendo 240 ° bastante común) permite utilizar un número mucho mayor de filas de píxeles, con el consiguiente aumento de la complejidad. de imágenes que se pueden mostrar. Estas pantallas nemáticas superenrolladas (STN) logran un alto giro utilizando una configuración de placa de sustrato similar a la de las pantallas TN pero con un compuesto adicional ópticamente activo, conocido como un dopante quiral, disuelto en el cristal líquido. La pantalla se activa utilizando el direccionamiento de matriz pasiva, para el cual los píxeles están dispuestos en filas y columnas; La aplicación selectiva de un voltaje a una fila y columna en particular activará el elemento correspondiente en su intersección. El supertwist provoca un cambio relativo mayor en la transmisión óptica con el voltaje aplicado, en comparación con las células retorcidas a 90 °. Esto reduce la iluminación de los píxeles no deseados, lo que se denomina "conversación cruzada", que controla el número de filas que se pueden activar en el direccionamiento de matriz pasiva. Se han producido pantallas STN en color para monitores de computadora, pero están siendo reemplazadas en el mercado por pantallas TN de transistores de película delgada más modernas (descritas a continuación), que tienen mejores ángulos de visión, color y velocidad de respuesta. Las pantallas monocromáticas STN todavía se usan ampliamente en teléfonos móviles y otros dispositivos que no requieren color.

Pantallas de transistores de película delgada

La visualización de imágenes complejas requiere pantallas de matriz de puntos de alta resolución que consisten en muchos miles de píxeles. Por ejemplo, el estándar de matriz de gráficos de video (VGA) para monitores de computadora consiste en una matriz de elementos de imagen de 640 por 480, que para una pantalla LCD en color se traduce en 921,600 píxeles individuales. Se pueden construir imágenes excelentes a partir de matrices de esta complejidad mediante el uso de pantallas TN de transistores de película delgada (TFT), en las que cada píxel tiene asociado un transistor de silicio que actúa como un interruptor electrónico individual. (Una parte cortada de una pantalla TFT se ilustra en la figura.) El uso de un transistor para cada píxel convierte a la TFT en una pantalla de matriz activa, a diferencia de la pantalla de matriz pasiva descrita en la sección anterior. El efecto TN produce imágenes en blanco y negro, pero, como se muestra en el diagrama, las imágenes en color se pueden generar formando grupos de tres píxeles con filtros rojo, azul y verde. La imagen mostrada es brillante en virtud de una luz de fondo plana colocada detrás del panel de cristal líquido.

Introducidas a fines de la década de 1980, las pantallas TFT ahora se usan ampliamente en computadoras portátiles y como monitores de pantalla plana para computadoras personales que ahorran espacio. Algunos aspectos de los TFT, como el ángulo de visión, la velocidad y el costo de fabricación de las pantallas de área grande, han frenado su explotación comercial completa. Sin embargo, estas pantallas LCD están entrando cada vez más en el mercado de la televisión doméstica.

Otras pantallas nemáticas transmisivas

En los últimos años, se han comercializado varias alternativas al TN 90 ° para su uso en sustratos de matriz activa. Por ejemplo, las pantallas de conmutación en el plano (IPS) funcionan aplicando un voltaje de conmutación a los electrodos en un solo sustrato para desenrollar el cristal líquido. Las pantallas IPS tienen un ángulo de visión intrínsecamente superior al de los TN TFT; sin embargo, el requisito de más circuitos de electrodos en su sustrato puede dar como resultado un uso menos eficiente de la luz de fondo. Las pantallas nemáticas retorcidas alineadas verticalmente (TVAN) utilizan moléculas que tienden a orientarse con sus ejes largos perpendiculares a la dirección de un campo eléctrico aplicado. Se agrega una pequeña cantidad de un material ópticamente activo al cristal líquido, lo que hace que adopte una configuración retorcida tras la aplicación de voltaje. Las pantallas TVAN pueden mostrar un contraste muy alto y buenas características de ángulo de visión.